高 凱 詹江山 于常海**
(1)北京大學第一醫(yī)院兒科,北京 100034;2)北京大學神經(jīng)科學研究所,北京 100191)
膠質(zhì)細胞(glia或glial cell)是神經(jīng)系統(tǒng)中區(qū)別于神經(jīng)元的一大類細胞,其數(shù)量是神經(jīng)元的10~50倍。膠質(zhì)細胞最早在1846年由德國病理學家Rudolph Virchow發(fā)現(xiàn)并命名。Glia源自希臘文,原意為膠水(Glue),而且在相當長的一段時間膠質(zhì)細胞也被認為是神經(jīng)系統(tǒng)中的一種“膠水”,僅起到黏結(jié)神經(jīng)元和填充神經(jīng)系統(tǒng)的作用。隨著近幾十年神經(jīng)科學的發(fā)展,神經(jīng)生物學家們發(fā)現(xiàn),膠質(zhì)細胞的功能多種多樣,如,參與形成血腦屏障,包繞軸突形成髓鞘,與神經(jīng)元形成三重突觸結(jié)構(gòu)從而調(diào)節(jié)神經(jīng)信號傳遞,維持離子的動態(tài)平衡,參與大腦的認知、記憶等高級功能,并參與很多神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生和發(fā)展。
目前膠質(zhì)細胞研究受到科學界越來越多的重視,圖1是在PubMed檢索的膠質(zhì)細胞相關論文的發(fā)表情況,從圖中可以看到,無論在世界范圍內(nèi)還是在中國國內(nèi),膠質(zhì)細胞領域論文的發(fā)表量逐年遞增。值得注意的是,自20世紀90年代初中國開始在國際上發(fā)表膠質(zhì)細胞相關研究,2021年PubMed數(shù)據(jù)庫中檢索到的中國論文發(fā)表的數(shù)量已經(jīng)達到292篇,約占全球總發(fā)文量的16%(292/1 796)。近10年,中國膠質(zhì)細胞領域論文增長率為270%(292/108),遠遠高于全球平均增長率140%(1 796/1 283),表明中國在膠質(zhì)細胞方面的研究勢頭非常強勁。
Fig.1 Papers related to glial cells worldwide(a)and in China(b)from PubMed database(query time:Oct 14,2022)圖1世界范圍(a)和中國(b)膠質(zhì)細胞研究領域論文發(fā)表狀況
近年來,膠質(zhì)細胞的重要研究成果屢屢更新著人們的認知。2018年,Allen和Lyons[1]綜述了各種膠質(zhì)細胞的功能,介紹了膠質(zhì)細胞在從神經(jīng)元的誕生、遷移、軸突形成,到通過神經(jīng)環(huán)路組裝和突觸發(fā)生的生長,再到神經(jīng)回路的成熟,突觸通信、可塑性、內(nèi)穩(wěn)態(tài)和網(wǎng)絡水平的活動中所發(fā)揮的關鍵作用,并將膠質(zhì)細胞比喻成中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的建筑師。2017年,Yin等[2]報道了膠質(zhì)細胞與神經(jīng)元之間的神經(jīng)肽信號可以調(diào)節(jié)線蟲的壽命,說明膠質(zhì)細胞也可能具有衰老調(diào)控的作用。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,成熟的神經(jīng)元不能再生,而將膠質(zhì)細胞轉(zhuǎn)化成有功能的神經(jīng)元,用于治療腦損傷和神經(jīng)退行性疾病的想法,一直是神經(jīng)科學家的一種愿景,2020年的一篇文章讓我們看到了這種愿景變?yōu)楝F(xiàn)實的可能[3]。膠質(zhì)細胞并不僅僅存在于大腦等神經(jīng)系統(tǒng),在其他組織中也發(fā)揮著重要作用,已有研究揭示了腸道膠質(zhì)細胞對于腸道免疫和組織修復的重要作用[4]。更可喜的是,越來越多的重量級研究成果是由中國的神經(jīng)科學家主導完成,表明中國目前在膠質(zhì)細胞領域已經(jīng)占有重要的地位。
本期《生物化學與生物物理進展》聚焦膠質(zhì)細胞研究,刊出了20余篇論文,涵蓋膠質(zhì)細胞的生理功能和病理功能的各個方面:如膠質(zhì)細胞的分化與轉(zhuǎn)分化、膠質(zhì)細胞在炎癥調(diào)節(jié)、神經(jīng)發(fā)育性疾病(如各種腦白質(zhì)?。⑸窠?jīng)退行性疾?。ㄈ绨柎暮D。?、缺血性腦疾病以及神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤中發(fā)揮的作用。本期??目袑⒂欣谕苿訃鴥?nèi)膠質(zhì)細胞科學研究,為中國神經(jīng)科學研究添磚加瓦,并為中國腦計劃提供參考。